太空看地球极光(宇宙空中美景在太空,遇见最美的极光)
在人类目前可自持的最远的地方,最美的风景是什么,便是那片舞动的被渲染的彩带——极光。而在那里,极光在你的下方,为我们带来了一个独特的「上帝」视角。
来自欧空局的宇航员Tim Peake在其flickr上分享了一组来自国际空间站最新的极光美景:
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若置身极光之中。2012.7摄于国际空间站,澳大利亚上空
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南极光全景,摄于2004.7
由于背景黑暗等原因,照片普遍快门在几分之一秒,ISO大数几千的量级,加上国际空间站和极光的速度都很快,因此有些模糊或噪点的情况,请理解。
极光缘于穿越地球南北极周边的高能带电粒子「质子和电子」,其与大气中的氧气或氮气分子碰撞,使得氧气或氮气分子吸收这些带电粒子的能量,伴随有电离等方式,并以光能的形式释放出来,形成了绚丽璀璨的极光。
这其中,紫色和蓝色的极光主要是电离的氮气离子N2+发出,波长557.7nm的绿色和630nm附近的红色极光主要由氧原子发出,波长高于640nm的红色极光由氮气分子发出。当然,在紫外和红外频段也会有极光,只不过我们无法直接见到。
而由于高能粒子的能量决定了其穿透大气层的厚度,比如,630nm的红色极光的高度就要高于557.7nm的绿色极光。也由于能量的原因,红色和绿色的极光更常见。
而这些高能带电粒子的能量主要来自于太阳,像风一样吹过天边,因此这些粒子流被称为太阳风。太阳风沿途会通过碰撞,电离等方式将能量传递下去,因此地球周边的一些粒子也会被电离,而这些粒子收到地球磁场的影响,转而投入地球的怀抱。因此,极光主要会出现在南北极磁所在的区域,从而被称作极光。
若是遇上太阳风暴,即使是夏天的低纬度地区,也会有幸见到极光。
太阳风如下图所示喷射挥洒的云烟,这张图出自太阳探测器SOHO,上个月刚度过自己20岁的生日~
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部分其他行星也是有极光的,取决于该行星的磁场和大气,如下图的土星极光,卡西尼号探测器拍摄:
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火星的极光也有红、绿、蓝色和紫外的,主要的可见极光则是蓝色。火星的大气主要是二氧化碳,与地球不同。
部分极光图片源自Tim Peake的flickr ,链接https://www.flickr.com/photos/timpeake/albums/72157663612677991 「to be or not to be, that is the question to the wall」,其余图片源自nasa.gov,所有权属于拍摄者,请勿直接用于商业用途。